CN113681875B - 扩口装置、系统及扩口方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扩口装置、系统及扩口方法，涉及软组织机器人设备生产技术领域。所述扩口装置具体包括：基座，以及设置于基座上的扩口驱动件、扩口件和夹持机构；夹持机构用于夹持柔性管；扩口件可活动设置于基座上，扩口件具有气膜扩口头，气膜扩口头的周向形成有预设温度的气膜层，气膜扩口头与柔性管的端部相对，且与柔性管同轴设置；其中，预设温度为柔性管的最大耐受温度的1/3～2/3；扩口驱动件与扩口件相连，扩口驱动件驱动扩口件带动气膜扩口头靠近并至少部分伸入柔性管的端部，或远离并由柔性管的端部缩回。本发明实施例中，通过气膜扩口头对柔性管的端部进行扩口，可以使柔性管的扩口更加简单高效。

Description

扩口装置、系统及扩口方法

技术领域

本发明属于软组织机器人设备生产技术领域，具体涉及一种扩口装置、系统及扩口方法。

背景技术

随着科技的发展，柔性管在电子设备、医疗器械等高精密仪器上的应用更加广泛。为了便于柔性管与其他器件组装连接，通常需要对柔性管的端部进行扩口处理。

现有技术中，对柔性管的端部进行扩口时可以利用“冷扩（cold flare）”或热重塑技术。冷扩技术为使用扩口模具将柔性管的端部硬性撑大形成扩口，热重塑技术为对柔性管的端部进行加热至接近熔融状态，并将其放入特定模具冷却成型。然而，冷扩时扩口精度较低，扩口外力不足时导致无法形成扩口，扩口外力过大又极易使柔性管的端部位置失去弹性，产生不可逆的变形。热重塑技术不但加工时间长效率低，而且适用范围也较小，尤其是针对内部有钢丝或者编织结构的柔性管，在将其加热过程中，极易导致其内部的钢丝或编织结构等脱出。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种扩口装置、系统及扩口方法，能够解决现有技术中柔性管扩口易失效、效率低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种扩口装置，用于在柔性管的端部形成扩口，扩口装置包括基座，以及设置于基座上的扩口驱动件、扩口件和夹持机构。夹持机构用于夹持柔性管，扩口件可活动设置于基座上，扩口件具有气膜扩口头，气膜扩口头的周向形成有预设温度的气膜层，气膜扩口头与柔性管的端部相对，且与柔性管同轴设置，其中，预设温度为柔性管的最大耐受温度的1/3～2/3。扩口驱动件与扩口件相连，扩口驱动件驱动扩口件带动气膜扩口头靠近并至少部分伸入柔性管的端部，或远离并由柔性管的端部缩回。

可选的，气膜扩口头的周向设置有多个可向外喷射气体的出气口，多个出气口间隔设置，且出气口喷射的气体在气膜扩口头的周向形成气膜层。

可选的，气膜扩口头的周向设置有减阻槽，减阻槽沿气膜扩口头的长度方向延伸；出气口设置于减阻槽的槽底或槽壁。

可选的，减阻槽沿气膜扩口头的周向呈螺旋状设置；或，减阻槽的数量为多个，多个减阻槽沿气膜扩口头的周向均匀分布。

可选的，减阻槽的槽宽为气膜扩口头公称直径的1/5～3/5。

可选的，气膜扩口头包括：相连的扩口段和安装段，扩口段上设置有出气口，安装段与扩口驱动件相连。

可选的，沿扩口段至安装段的方向，扩口段的外径尺寸依次递增。

可选的，扩口段为锥形结构，锥形结构的锥角为15°～60°。

可选的，气膜扩口头还包括：导向段，导向段的一端靠近夹持机构，另一端与扩口段相连；沿导向段至安装段的方向，导向段的外径尺寸依次递增，且导向段的最大外径尺寸小于柔性管的内径。

可选的，气膜扩口头还包括：找正段，找正段设置于导向段与扩口段之间，找正段与扩口段同轴设置，且找正段的外径尺寸小于柔性管的内径。

可选的，扩口装置还包括：扩口连接件，扩口件通过扩口连接件与扩口驱动件相连；扩口连接件上设有进气通道；扩口件上设有通气孔，通气孔的一端与气膜扩口头的出气口连通，另一端与进气通道连通。

可选的，基座上设置有滑轨或滑槽；滑轨或滑槽的延伸方向与气膜扩口头的轴心线延伸方向一致；扩口连接件可滑动设置于滑轨或滑槽。

可选的，夹持机构包括：夹持驱动件、第一夹块和第二夹块；其中，第一夹块设置于基座上，第二夹块与夹持驱动件相连；夹持驱动件，用于驱动第二夹块靠近第一夹块以夹持柔性管，或远离第一夹块以解除对柔性管的夹持。

可选的，第一夹块和第二夹块两者均设有避位槽；避位槽设置于第一夹块和第二夹块靠近气膜扩口头的一侧，且与气膜扩口头相对。

可选的，第一夹块和第二夹块两者中，至少一者上设有夹持槽，夹持槽的延伸方向与气膜扩口头的轴心线延伸方向一致，夹持槽用于容纳柔性管。

可选的，夹持驱动件和第二夹块的数量均为两个；两个第二夹块沿气膜扩口头的轴心线延伸方向依次设置；夹持驱动件与第二夹块一一对应设置。

可选的，扩口件还包括：连接座，连接座与扩口驱动件相连；气膜扩口头的数量为多个，多个气膜扩口头在连接座上沿第一方向依次间隔设置；其中，第一方向为垂直于气膜扩口头轴心线的方向。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于形成柔性管的扩口端部的系统，系统包括：压缩气体提供器，以及上述的扩口装置；压缩气体提供器，用于向扩口装置的扩口件提供具有预设温度和预设压力的压缩气体，以使气膜扩口头的周向形成气膜层；其中，预设温度为柔性管的最大耐受温度的1/3～2/3，预设压力为0.4MPa～0.6MPa。

第三方面，本发明实施例还提供了一种扩口方法，采用具有气膜扩口头的扩口装置对柔性管的端部进行扩口，包括：提供具有预设温度和预设压力的压缩气体，以使扩口装置的气膜扩口头的周向形成气膜层；驱动气膜扩口头至少部分伸入柔性管。

可选的，气膜扩口头在柔性管内停留预设时间。

在本发明实施例中，通过在气膜扩口头的周向形成预设温度的气膜层，并控制预设温度为柔性管的最大耐受温度的1/3～2/3左右，可以避免高温带来的柔性管材料失效、结构失效的风险，预设温度的气膜层加速了扩口的定形速度，而且气膜层的存在可以进一步减小扩口力，使扩口更加简单高效。

附图说明

图1是本发明实施例所述扩口装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所述扩口件的结构示意图之一；

图3是本发明实施例所述扩口件的结构示意图之二；

图4是图3所示扩口件沿A-A方向的剖面结构示意图；

图5是本发明实施例所述扩口连接件的结构示意图；

图6是图5所示扩口连接件沿B-B方向的剖面结构示意图；

图7是本发明实施例的一种第一夹块的结构示意图；

图8是本发明实施例的一种第二夹块的结构示意图；

图9是本发明实施例另一种第二夹块的结构示意图；

图10是本发明实施例所述扩口装置的一种扩口状态示意图；

图11是本发明实施例所述扩口装置的另一种扩口状态示意图；

图12是本发明实施例所述扩口装置的又一种扩口状态示意图；

图13是本发明实施例所述的一种扩口方法的步骤流程图。

附图标记说明：

70：柔性管；71：基座；72：扩口驱动件；73：扩口件；74：夹持机构；75：扩口连接件；751：进气通道；752：驱动安装孔；753：扩口件安装孔；731：气膜扩口头；732：通气孔；7311：导向段；7312：找正段；7313：扩口段；7314：安装段；711：滑轨；73131：出气口；73132：减阻槽；741：夹持驱动件；742：第一夹块；743：第二夹块；7421：避位槽；7422：夹持槽；7431：限位槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在对本发明实施例提供的扩口装置、系统及扩口方法进行解释说明之前，先对本发明实施例提供的扩口装置、系统及扩口方法的应用场景做具体说明：

近年来，柔性管由于其刚度低、易变性、高回弹、耐磨、坚韧、轻质等优点，已被广泛应用于食品包装、体育用品、医疗器械等领域。实际应用中，为了实现柔性管与相应器件之间的装配，需要对柔性管的连接端口进行扩口处理，使其端口处形成一定的形状或产生一定的扩口变形，以便于后续的装配连接更为简单方便。

现有技术中，对柔性管的端部进行扩口时，可以利用冷扩技术或热重塑技术。具体的，冷扩技术为使用扩口模具伸入柔性管端部将柔性管端部硬性撑大形成扩口，热重塑技术为对柔性管的端部进行加热至接近熔融状态，利用特定形状尺寸的模具对柔性管的端部进行重塑后再冷却成型。然而，冷扩时扩口外力不足时，由于柔性管的高回弹性能可能会导致无法形成预设尺寸的扩口，扩口外力过大又极易使柔性管的端部位置失去弹性，产生不可逆的变形（如柔性管压扁、整体失圆、编制挤出管内部钢丝断裂、整体折断等）。热重塑技术中熔融和冷却成型工序不但使扩口时间长效率低，而且适用范围也较小，尤其不适用于橡胶材质制作而成的柔性管，或者是内部有钢丝或者编织结构的柔性管，在将其加热熔融过程中，极易导致其内部的钢丝或编织结构等脱出，导致柔性管整体失效。也就是说，现有技术中的扩口技术都很难兼具简单高效的优点。

基于上述问题，本发明实施例提供了一种扩口装置，用于在柔性管的端部形成扩口，扩口装置具体可以包括：基座，以及设置于基座上的扩口驱动件、扩口件和夹持机构。夹持机构用于夹持柔性管，扩口件可活动设置于基座上，扩口件具有气膜扩口头，气膜扩口头的周向形成有预设温度的气膜层，气膜扩口头与柔性管的端部相对，且与柔性管同轴设置。其中，预设温度为柔性管的最大耐受温度的1/3～2/3。扩口驱动件与扩口件相连，扩口驱动件驱动扩口件带动气膜扩口头靠近并至少部分伸入柔性管的端部，或远离并由柔性管的端部缩回。本发明实施例中，通过气膜扩口头对柔性管的端部进行扩口，可以使柔性管的扩口更加简单高效。

本发明实施例中，柔性管包括但不限于PEBAX（聚醚嵌段聚酰胺，Polyether blockpolyamide）编织挤出管、PFA（全氟烷氧基，perfluoroalkoxy）、FEP（聚全氟乙丙烯树脂，f1uoroethylpropylene）或PVDF（聚二氟乙烯，polyvinyldene f1uoride）之类的塑性材料制作而成的软管等。本发明实施例中，以柔性管为PEBAX编织挤出管为例对扩口装置的结构及原理进行解释说明，其他参照执行即可。

在实际应用中，PEBAX编织挤出管的管壁中带有金属编织网状骨架，从结构上由内至外可以分为：内层管壁，金属编织网和外层管壁。其内层管壁和外层管壁间的金属编织物以纤细的不锈钢网丝为支架，可以有效加强导管强度，使其可以承受更高的内部流体压力，因此，PEBAX编织挤出管可以作为多种柔性医疗器械的关键部件。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的扩口装置、系统及扩口方法进行详细地说明。

参照图1，示出了本发明实施例所述扩口装置的结构示意图。

在本发明实施例中，扩口装置具体可以包括：基座71，以及设置于基座71上的扩口驱动件72、扩口件73和夹持机构74；夹持机构74用于夹持柔性管70；扩口件73可活动设置于基座71上，扩口件73具有气膜扩口头731，气膜扩口头731的周向形成有预设温度的气膜层，气膜扩口头731与柔性管70的端部相对，且与柔性管70同轴设置；其中，预设温度为柔性管70的最大耐受温度的1/3～2/3；扩口驱动件72与扩口件73相连，扩口驱动件72驱动扩口件73带动气膜扩口头731靠近并至少部分伸入柔性管70的端部，或远离并由柔性管70的端部缩回。

本发明实施例中，柔性管70的最大耐受温度可以理解为柔性管70的失效温度或柔性管70熔融温度。

在本发明实施例中，可以通过控制气膜扩口头731的周向形成的气膜层的温度为柔性管70的最大耐受温度的1/3～2/3左右，在上述温度范围内一方面可以有效避免柔性管70产生高温失效以及冷压导致柔性管70产生不可逆变形的风险，另一方面上述温度范围的气膜层可以起到软化柔性管70的作用，进而减少柔性管70与气膜扩口头731之间的摩擦力，使气膜扩口头731更容易伸入柔性管70的端部对柔性管70进行扩口。本发明实施例中，通过气膜扩口头731对柔性管70的端部进行扩口，可以使柔性管70的扩口更加简单高效。

在本发明实施例中，气膜扩口头731周向形成预设温度的气膜层的结构可以有多种。例如，可以利用额外的气体喷射件朝向扩口件73的气膜扩口头731进行喷射气体，以使气膜扩口头731的周向形成上述气膜层。或者，另一种可实现方式还可以通过对扩口件73加工出气口73131的方式，以使气膜扩口头731的周向形成气膜层，下面结合附图对出气口73131的具体结构进行详细介绍。

参照图2，示出了本发明实施例所述扩口件的结构示意图之一。参照图3，示出了本发明实施例所述扩口件的结构示意图之二。参照图4，示出了图3所示扩口件沿A-A方向的剖面结构示意图。

参照图2至图4，在气膜扩口头731的周向设置有多个可向外喷射气体的出气口73131，多个出气口73131间隔设置，且出气口73131喷射的气体在气膜扩口头731的周向形成气膜层。本发明实施例中，通过在气膜扩口头731的周向设置多个出气口73131的方式形成的气膜层更加稳定。

在实际应用中，多个出气口73131可以按照预设间隔在气膜扩口头731上均匀或非均匀分布。例如，沿气膜扩口头731的轴心线延伸方向，多个出气口73131在气膜扩口头731上均匀分布，可以使气膜扩口头731的气膜层更为均匀，扩口时对柔性管70的管壁施加的扩口压力也更为均匀。或者，沿远离夹持机构74的方向，相邻两个出气口73131之间的间距越来越小，即出气口73131在气膜扩口头731上的分布密度越来越大，这样，随着气膜扩口头731深入柔性管70的深度越深，气膜扩口头731形成的气膜层对柔性管70的管壁施加的扩口压力也越大，使柔性管70的端部的扩口更加高效。

在本发明实施例中，为了进一步减小气膜扩口头731与柔性管70之间的摩擦力，减少柔性管70对气膜扩口头731产生的阻力，还可以在气膜扩口头731的周向设置有减阻槽73132，减阻槽73132沿气膜扩口头731的长度方向延伸；出气口73131设置于减阻槽73132的槽底或槽壁。在本发明实施例中，减阻槽73132可以有效减少气膜扩口头731与柔性管70之间的接触面积，减小柔性管70对气膜扩口头731产生的阻力，进而大幅度减小扩口时所需的外力，相对应的减小了固定柔性管70、编制挤出管等管材时的夹持力，避免了常规冷扩时带来的容易产生不可逆的形变，导致管材失效（如软管压扁、整体失圆、编制挤出管内部钢丝断裂、整体折断等）的风险。

本发明实施例中，通过将出气口73131设置于减阻槽73132的槽底或槽壁，可以避免出气口73131被柔性管70的管壁覆盖导致被封堵的风险，减小出气阻力。可以理解的是，出气口73131的孔径可以略小于减阻槽73132的槽宽，以尽量增大出气口73131的孔径。

在本发明实施例中，为了使减阻槽73132的加工更加简单，减阻槽73132可以沿气膜扩口头731的周向呈螺旋状设置，即形成螺旋减阻槽，如图2至图4所示；或者，减阻槽73132的数量为多个，多个减阻槽73132沿气膜扩口头731的周向均匀分布。

需要说明的是，在减阻槽73132的数量为多个的情况下，多个减阻槽73132也可以沿气膜扩口头731的周向非均匀分布，本领域技术人员可以根据实际情况设置，本发明实施例对此不作具体限定。

在本发明实施例中，减阻槽73132的槽宽可以为气膜扩口头731的公称直径的1/5～3/5范围内的任意值。公称直径又可以称为平均外径，气膜扩口头731的公称直径即气膜扩口头731的平均外径。例如，减阻槽73132的槽口为气膜扩口头731的平均外径的1/5、2/5、3/5等。

在本发明实施例中，减阻槽73132的槽宽也可以为柔性管70内径的1/5～3/5范围内的任意值。例如，减阻槽73132的槽宽可以为2/5倍的柔性管70内径，从而一方面可以避免减阻槽73132过大导致气膜扩口头731强度降低的风险，另一方面还可以避免减阻槽73132过小导致气膜扩口头731的周向形成的气膜层不完整的风险。

需要说明的是，柔性管70的端部形成的扩口的内径可以称之为目标直径。减阻槽73132的槽宽也可以为目标直径的0.3～0.5倍范围内的任意值。例如，在减阻槽73132为螺旋减阻槽的情况下，减阻槽73132的槽宽可以理解为螺旋减阻槽的螺距。本发明实施例中，螺旋减阻槽的螺距可以为0.3～0.5倍的目标直径。

本发明实施例中，减阻槽73132可以为V型槽、U型槽、方型槽、燕尾槽等。

在本发明实施例中，气膜扩口头731具体可以包括：相连的扩口段7313和安装段7314；扩口段7313上设置有出气口73131；安装段7314与扩口驱动件72相连。具体的，沿扩口段7313至安装段7314的方向，扩口段7313的外径尺寸依次递增，这样，可以使扩口段7313更容易伸入柔性管70内。在实际应用中，扩口段7313的长度可以与柔性管70的端部扩口的深度相等，扩口段7313的外径尺寸可以与目标直径成预设比例。

例如，扩口段7313可以为锥形结构，锥形结构的锥角可以为15°～60°范围内的任意值。本发明实施例中，可以根据目标直径的尺寸，设置锥形结构的锥角为5°、8°、10°、15°、30°、45°、60°等。或者，扩口段7313的外径尺寸可以为目标直径的1.05～1.3倍范围内的任意值。

需要说明的是，扩口段7313的长度可以根据实际需求设置任意长度值；扩口段7313的外径尺寸根据柔性管70端部的扩口的目标直径相适配。

可选的，气膜扩口头731还可以包括：导向段7311；导向段7311的一端靠近夹持机构74，另一端与扩口段7313相连；沿导向段7311至安装段7314的方向，导向段7311的外径尺寸依次递增，且导向段7311的最大外径尺寸小于柔性管70的内径。

本发明实施例中，导向段7311可以理解为设置于气膜扩口头731靠近夹持机构74（或者柔性管70的端部）的一端，导向段7311主要起到导向以及使扩口段7313更容易伸入柔性管70内的作用。在实际应用中，导向段7311可以理解为在气膜扩口头731的端部设置倒角结构，从而使导向段7311的加工更加简单。具体的，倒角可以为30°～50°范围内的任意值。例如，在实际应用中，可以在气膜扩口头731靠近夹持机构74的端部设置45°倒角结构，一方面可以避免气膜扩口头731的尖锐棱角产生划伤人员的风险，另一方面还可以使气膜扩口头731的加工更加简单、加工成本更低。

本发明实施例中，气膜扩口头731还包括：找正段7312；找正段7312设置于导向段7311与扩口段7313之间，找正段7312与扩口段7313同轴设置，且找正段7312的外径尺寸小于柔性管70的内径。本发明实施例中，找正段7312可以对柔性管70起到导向、归正的作用，通过找正段7312对柔性管70进行限定，使柔性管70与扩口段7313处于同一轴线，以减小柔性管70的端部产生的歪曲变形，提升柔性管70的扩口精度。具体的，找正段7312的外径尺寸可以较柔性管70的内径尺寸小0.1mm～0.2mm，找正段7312的长度可以为柔性管70内径的3～5倍，从而既可以使找正段7312可以起到更为精准的导向、定位作用，又可以使找正段7312可以轻松容易的伸入至柔性管70内。

需要说明的是，在本发明实施例中，气膜扩口头731的各段之间，导向段7311、找正段7312、扩口段7313以及安装段7314依次圆滑过渡连接。

本发明实施例中，扩口装置还包括：扩口连接件75；扩口件73通过扩口连接件75与扩口驱动件72相连；扩口连接件75上设有进气通道751；扩口件73上设有通气孔732，通气孔732的一端与气膜扩口头731的出气口73131连通，另一端与进气通道751连通。本发明实施例中，扩口件73通过扩口连接件75与扩口驱动件72相连，一方面可以简化扩口件73的结构，另一方面可以提升扩口件73的维修便利性。

参照图5，示出了本发明实施例所述扩口连接件的结构示意图。参照图6，示出了图5所示扩口连接件沿B-B方向的剖面结构示意图。

如图5和图6所示，扩口连接件75上的进气通道751的一端与扩口件73的通气孔732相连，另一端与进气管相连，进气管可以为提供压缩气体的管路，以使气膜扩口头731的周向形成气模。在实际应用中，进气通道751的两端口所在平面通常成预设角度设置，例如，进气通道751的两端口所在平面成90°，这样，可以提高扩口件73与进气管在扩口连接件75上的安装便利性，使扩口装置的结构更加紧凑，体积更小。

本发明实施例中，扩口连接件75上可以设置驱动安装孔752和扩口件73安装孔，驱动安装孔752与扩口件73安装孔同轴设置，扩口驱动件72安装于驱动安装孔752，扩口件73安装于扩口件73安装孔。具体的，驱动安装孔752和扩口件73安装孔可以均为螺纹孔。

本发明实施例中，扩口件73与扩口连接件75之间的连接结构，以及扩口连接件75与扩口驱动件72之间的连接结构均可以包括但不限于粘接连接、卡接连接、螺纹连接、磁性吸附连接以及过盈配合连接等中任意一种或多种的组合，本领域技术人员可以根据实际情况设定，本发明实施例对此不再赘述。

本发明实施例中，基座71上设置有滑轨711或滑槽；滑轨711或滑槽的延伸方向与气膜扩口头731的轴心线延伸方向一致；扩口连接件75可滑动设置于滑轨711或滑槽。在本发明实施例中，通过滑轨711或滑槽可以有效规范扩口连接件75的活动路径，使扩口件73对柔性软管的扩口精度更高。

在实际应用中，可以采用成套的滑轨711与滑块组件，滑块可滑动设置于滑轨711上，通过将滑轨711固定于基座71上，滑块与扩口连接件75连接即可实现扩口连接件75在基座71上的可活动连接，结构简单、成本更低。可以理解的是，也可以通过在基座71上加工滑槽，在扩口连接件75上设置于滑槽相配合的滑动连接部，通过将滑动连接部可活动地嵌设于滑槽内，也可以实现扩口连接件75在基座71上的可活动连接，这样，可以有效减少扩口装置的零部件数量，简化扩口装置的装配工序。

本发明实施例中，用于夹持柔性管70的夹持机构74的结构可以有多种。其中一种可实现的结构中，夹持机构74具体可以包括：夹持驱动件741、第一夹块742和第二夹块743；其中，第一夹块742设置于基座71上，第二夹块743与夹持驱动件741相连；夹持驱动件741，用于驱动第二夹块743靠近第一夹块742以夹持柔性管70，或远离第一夹块742以解除对柔性管70的夹持。本发明实施例中，夹持驱动件741起到夹持动力的作用，具体的，夹持驱动件741可以包括但不限于气缸、电机、电动推杆、夹钳等。

参照图7，示出了本发明实施例的一种第一夹块的结构示意图。参照图8，示出了本发明实施例的一种第二夹块的结构示意。如图7和图8所示，在本发明实施例中，第一夹块742和第二夹块743两者中，至少一者上设有夹持槽7422，夹持槽7422的延伸方向与气膜扩口头731的轴心线延伸方向一致，夹持槽7422用于容纳柔性管70。本发明实施例中，夹持槽7422一方面可以起到容纳和固定柔性管70，避免在夹持柔性管70的过程中将柔性管70压扁变形，另一方面，夹持槽7422还可以起到对柔性管70的安装导向的作用。

可以理解的是，在第一夹块742和第二夹块743均设有夹持槽7422的情况下，第一夹块742和第二夹块743在夹持柔性管70时，两个夹块上的夹持槽7422是相对设置的，两个夹持槽7422之间可以形成容纳柔性管70的夹持空间。在实际应用中，为了对柔性管70起到更为稳定可靠的夹持作用，夹持槽7422的尺寸是略小于柔性管70的外径尺寸的。

本发明实施例中，第一夹块742和第二夹块743两者均设有避位槽7421；避位槽7421设置于第一夹块742和第二夹块743靠近气膜扩口头731的一侧，且与气膜扩口头731相对。在本发明实施例中，避让槽的尺寸大于气膜扩口头731的最大外径尺寸，以起到避让气膜扩口头731以及气膜扩口头731周围附件的作用。沿气膜扩口头731至第一夹块742或第二夹块743的方向，避让槽的深度尺寸可以略大于或等于气膜扩口头731的扩口段7313的尺寸，这样，通过避让槽还可以对气膜扩口头731起到限位止停的作用，避免扩口深度过大，以提高气膜扩口头731的扩口精度。

本发明实施例中，第二夹块743与夹持驱动件741之间可以通过粘接连接、铆接、螺纹连接等中的任意一种。第二夹块743上还可以设有限位槽7431，至少部分夹持驱动件741嵌设于限位槽7431内与所述第二夹块743相连，限位槽7431既可以起到安装导向的作用，又可以起到限位的作用。如图8所示，限位槽7431内设有螺纹孔；连接固定夹持驱动件741和第二夹块743的螺钉固定于螺纹孔内，这样，限位槽7431还可以起到有效防止夹持驱动件741（例如，夹钳）绕螺钉旋转的作用。

在实际应用中，沿气膜扩口头731的轴心线延伸方向，第一夹块742和第二夹块743的数量均可以为一个，通过第一夹块742和第二夹块743相对设置以对柔性管70进行夹持，这样，扩口装置的零件数量较少，结构更加简单；或者，沿气膜扩口头731的轴心线延伸方向，第一夹块742和第二夹块743的数量均可以为多个（两个或两个以上），从而提升对柔性管70的夹持稳定性和简化柔性管70的夹持安装。例如，夹持驱动件741和第二夹块743的数量均为两个；两个第二夹块743沿气膜扩口头731的轴心线延伸方向依次设置；夹持驱动件741与第二夹块743一一对应设置，这样，不但可以对柔性管70进行分段夹持安装，使柔性管70的夹持安装更加简单，还可以有效提升对柔性管70的夹持稳定性和可靠性。

需要说明的是，在第二夹块743的数量为两个或多个时，多个第二夹块743的形状以及尺寸可以均相同，或者至少两个第二夹块743的形状不同。例如，靠近气膜扩口头731的两个第二夹块743中，位于端部的第二夹块743由于靠近气膜扩口头731，因此可以设有避位槽7421，而另一个第二夹块743上可以无需设置避位槽7421，从而使第二夹块743的结构更加简单。

在实际应用中，为了使夹持机构74的结构更加简单，第一夹块742的数量通常设置为一个，即一个第一夹块742与两个或多个第二夹块743相配合对柔性管70进行夹持。

参照图9，示出了本发明实施例另一种第二夹块的结构示意图。在第二夹块743的数量为多个时，远离气膜扩口头731的第二夹块743如图9所示，可以使第二夹块743的结构更加简单、加工成本更低。

可以理解的是，以上仅是对夹持机构74的一种可实现方式的示意性说明，本领域技术人员可以根据实际情况对夹持机构74作出适应性改进。在实际应用中，夹持机构74也可以直接利用特制夹钳实现对柔性管70的夹持，以简化夹持机构74的结构，降低夹持机构74的成本。例如，特制夹钳可以具有夹头，通过更换不同类型的夹头从而可以快速实现对不同规格的柔性管70的夹持，结构更加简单。

可以理解的是，在气膜扩口头731的数量为一个的情况下，扩口件73可以理解为与气膜扩口头731为一体式结构，扩口件73即为气膜扩口头731，气膜扩口头731可以直接连接于扩口驱动件72或通过扩口连接件75连接于扩口驱动件72。

本发明实施例中，气膜扩口头731的数量还可以为多个（包括两个或三个以上）；在气膜扩口头731的数量为多个的情况下，扩口件还可以包括连接座（图中未示出），连接座可以直接连接于扩口驱动件72或通过扩口连接件75连接于扩口驱动件72；多个气膜扩口头731在连接座上沿第一方向依次间隔设置，第一方向为垂直于气膜扩口头731轴心线的方向。可以理解的是，一个气膜扩口头731用于对柔性管70的一个端部进行扩口，本发明实施例中，通过在连接座上设置多个气膜扩口头731，可以一次性对多个柔性管70的端部进行扩口，这样可以有效提升扩口效率。

在本发明实施例中，多个气膜扩口头731可以可拆卸连接于连接座，以提升气膜扩口头731的更换维修便利性；或，多个气膜扩口头731可以与连接座为一体成型结构，以提升扩口件的整体强度，减少装配工序。

在实际应用中，气膜扩口头731的数量为多个的情况下，多个气膜扩口头731的型号或者尺寸可以均相同或至少两个不同。例如，在气膜扩口头731的数量为两个时，两个气膜扩口头731的尺寸可以不同，这样，就可以通过扩口装置对不同内径尺寸的柔性管70进行扩口，或者说是通过扩口装置对相同内径尺寸的柔性管70进行不同目标尺寸的扩口；或者，两个气膜扩口头731的型号或尺寸可以均相同，从而一次对多个柔性管70的端部进行扩口，以提升扩口效率。

可以理解的是，一个气膜扩口头731与柔性管70的一个端部相对，如果需要对柔性管70的两端部均进行扩口处理，则要么使用两个气膜扩口头731分别对柔性管70的两个端部进行扩口，要么使用一个气膜扩口头731对柔性管70的一个端部进行扩口后，再对另一个端部进行扩口。

参照图10至图12，示出了本发明实施例所述扩口装置的不同扩口状态示意图。本发明实施例中，扩口驱动件72驱动扩口件73带动气膜扩口头731靠近柔性管70时，气膜扩口头731的导向段7311首先接触到柔性管70的管口（端口），如图10所示，通过导向段7311可以有效消除柔性管70与扩口头的定位同轴度误差；然后，扩口驱动件72驱动扩口件73带动气膜扩口头731继续靠近柔性管70，如图11所示，气膜扩口头731的找正段7312伸入柔性管70内，对柔性管70进行找正处理，将柔性管70的局部变形进行归正，进一步消除柔性管70的端部与气膜扩口头731的定位同轴度误差；最后，扩口驱动件72驱动扩口件73带动气膜扩口头731继续靠近柔性管70，气膜扩口头731具有减阻槽73132的扩口段7313伸入柔性管70内，如图12所示，由于扩口段7313上开有减阻槽73132，因此，扩口段7313与柔性管70内壁的接触面积大大减少，在相同的摩擦系数下，接触面积减小，所受的摩擦阻力也大大减小。同时由于扩口段7313设有出气口73131，持续的压缩热空气在该段形成了气膜层，气膜层的存在减少了柔性管70与扩口段7313的摩擦系数，进一步减少了摩擦阻力，也就是说，整个扩口所需外力可以被大幅度减少，即，减小了柔性管70所需的扩口力和夹持机构74对柔性管70的夹持力，避免了柔性管70被压坏的风险。与此同时，具有预设温度的流通的热空气，可以与柔性管70之间进行热交换，提升柔性管70的管口的局部温度，使管口处材料分子运动速度加快，缩短管口扩口后定形时间，提升扩口效率。

综上，本发明实施例所述的扩口装置至少包括以下优点：

在本发明实施例中，通过在气膜扩口头的周向形成预设温度的气膜层，并控制预设温度为柔性管的最大耐受温度的1/3～2/3左右，可以避免高温带来的柔性管材料失效、结构失效的风险，预设温度的气膜层加速了扩口的定形速度，而且气膜层的存在可以进一步减小扩口力，使扩口更加简单高效。

本发明实施例还提供了一种用于形成柔性管的扩口端部的系统，具体可以包括：压缩气体提供器，以及上述实施例中所述的扩口装置；压缩气体提供器，用于向扩口装置的扩口件提供具有预设温度和预设压力的压缩气体，以使气膜扩口头的周向形成气膜层；其中，预设温度为柔性管的最大耐受温度的1/3～2/3，预设压力为0.4MPa～0.6MPa。

本发明实施例中，扩口装置的具体实现方式可参考上述各实施例中扩口装置的实现方式，此处不再赘述。

在实际应用中，预设温度可以为柔性管的最大耐受温度的1/3、1/2、2/3等。需要说明的是，预设温度也可以为常温（环境温度）至柔性管的最大耐受温度的1/3范围内的任意值。预设压力可以为0.4MPa、0.45MPa、0.5MPa、0.55MPa、0.6MPa等。具体的，压缩气体的预设温度和预设压力可以根据柔性管的具体材质不同而进行任意调整组合，例如，在对PEBAX编织挤出管的端部进行扩口时，可以设置压缩气体的预设温度为PEBAX编织挤出管的最大耐受温度的1/2，预设压力为0.5MPa。在对PVDF柔性管的端部进行扩口时，可以设置压缩气体的预设温度为PVDF的最大耐受温度的1/3，预设压力为0.6MPa。本领域技术人员可以根据柔性管的具体材质，对压缩气体的预设温度和预设压力做调整，本发明实施例对此不再一一列举。

在本发明实施例中，压缩空气提供器可以包括但不限于空气增压泵、压缩空气储气罐等。

在本发明实施例中，通过向扩口件提供具有预设温度和预设压力的压缩空气，从而使气膜扩口头的周向形成具有预设压力和预设温度的气膜层，预设温度可以设定在柔性管最大耐受温度的1/3～2/3范围内，避免了高温带来的柔性管材料失效、结构失效的风险，加速了扩口的定形速度，而且气膜层的存在可以进一步减小扩口力，使扩口更加简单高效。

本发明实施例还提供了一种扩口方法，采用具有气膜扩口头的扩口装置对柔性管的端部进行扩口。参照图13，示出了本发明实施例的一种扩口方法的步骤流程图，具体的所述扩口方法可以包括以下步骤：

步骤131、提供具有预设温度和预设压力的压缩气体，以使所述扩口装置的气膜扩口头的周向形成气膜层。

本发明实施例中，扩口装置具体可以参照上述各实施例中所述扩口装置的实现方式，本发明实施例对此不再赘述。

本发明实施例中，在对柔性管进行扩口前，需首先通过压缩气体提供器给扩口装置的扩口件提供压缩气体，以使扩口件的气膜扩口头的周向形成预设温度和预设压力的气膜层，具体的温度和压力值可以参考上述各实施例的介绍，本发明实施例在此不再赘述。

在实际应用中，压缩气体由压缩气体提供器至气膜扩口头的周向形成气膜层的过程中，由于压力损失和温度损失均较小可以忽略，因此，本发明实施例中，可以简单将压缩气体提供器提供的压缩气体的温度和压力等同于形成的气膜层的温度和压力，在对温度和压力要求较高时，也可以将温度损失和压力损失进行测试，以提升对气膜层的温度和压力的控制精度。

可以理解的是，在扩口装置的气膜扩口头对柔性管进行扩口前，需首先将柔性管通过夹持机构进行固定，并将柔性管的端部与气膜扩口头相对。

步骤132、驱动所述气膜扩口头至少部分伸入所述柔性管。

本发明实施例中，由于气膜扩口头的周向形成有预设温度和预设压力的气膜层，因此，通过驱动气膜扩口头逐渐伸入至柔性管内的过程中，气膜层加速了扩口的定形速度，而且气膜层的存在可以进一步减小扩口力，使扩口更加简单高效。在扩口过程中，气膜扩口头的具体位置变化可以参照上述实施例中图10至图12的解释说明，本发明实施例在此不再赘述。

在实际应用中，气膜扩口头伸入至柔性管的预设位置后，为了使形成的扩口更加稳定，需要使气膜扩口头在柔性管内停留预设时间。例如，气膜扩口头在柔性管内停留的预设时间可以选择在3s～10s范围内，从而达到提高扩口稳定性和扩口效率的有益效果。在实际应用中，预设时间为3s或5s时，扩口效率更高；，预设时间为6s、8s或10s时，扩口稳定性更好。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (16)

1.一种扩口装置，其特征在于，用于在柔性管的端部形成扩口，所述扩口装置包括：基座，以及设置于所述基座上的扩口驱动件、扩口件和夹持机构；

所述夹持机构用于夹持所述柔性管，所述柔性管为内部有钢丝或者编织结构的柔性管；

所述扩口件可活动设置于所述基座上，所述扩口件具有气膜扩口头，所述气膜扩口头的周向形成有预设温度的气膜层，所述气膜扩口头与所述柔性管的端部相对，且与所述柔性管同轴设置；其中，所述预设温度为所述柔性管的最大耐受温度的1/3～2/3；

所述扩口驱动件与所述扩口件相连，所述扩口驱动件驱动所述扩口件带动所述气膜扩口头靠近并至少部分伸入所述柔性管的端部，或远离并由所述柔性管的端部缩回；

所述气膜扩口头的周向设置有多个可向外喷射气体的出气口，多个所述出气口间隔设置，且所述出气口喷射的气体在所述气膜扩口头的周向形成所述气膜层；

所述气膜扩口头包括：相连的扩口段和安装段；

所述扩口段上设置有所述出气口；

所述安装段与所述扩口驱动件相连；

沿所述扩口段至所述安装段的方向，所述扩口段的外径尺寸依次递增；

所述气膜扩口头的周向设置有减阻槽，所述减阻槽沿所述气膜扩口头的长度方向延伸；

所述出气口设置于所述减阻槽的槽底或槽壁；

所述减阻槽沿所述气膜扩口头的周向呈螺旋状设置。

2.根据权利要求1所述的扩口装置，其特征在于，所述减阻槽的数量为多个，多个所述减阻槽沿所述气膜扩口头的周向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的扩口装置，其特征在于，所述减阻槽的槽宽为所述气膜扩口头的公称直径的1/5～3/5。

4.根据权利要求1所述的扩口装置，其特征在于，所述扩口段为锥形结构，所述锥形结构的锥角为15°～60°。

5.根据权利要求1所述的扩口装置，其特征在于，所述气膜扩口头还包括：导向段；

所述导向段的一端靠近所述夹持机构，另一端与所述扩口段相连；

沿所述导向段至所述安装段的方向，所述导向段的外径尺寸依次递增，且所述导向段的最大外径尺寸小于所述柔性管的内径。

6.根据权利要求5所述的扩口装置，其特征在于，所述气膜扩口头还包括：找正段；

所述找正段设置于所述导向段与所述扩口段之间，所述找正段与所述扩口段同轴设置，且所述找正段的外径尺寸小于所述柔性管的内径。

7.根据权利要求1所述的扩口装置，其特征在于，所述扩口装置还包括：扩口连接件；

所述扩口件通过所述扩口连接件与所述扩口驱动件相连；

所述扩口连接件上设有进气通道；

所述扩口件上设有通气孔，所述通气孔的一端与所述气膜扩口头的所述出气口连通，另一端与所述进气通道连通。

8.根据权利要求7所述的扩口装置，其特征在于，所述基座上设置有滑轨或滑槽；

所述滑轨或所述滑槽的延伸方向与所述气膜扩口头的轴心线延伸方向一致；

所述扩口连接件可滑动设置于所述滑轨或滑槽。

9.根据权利要求1所述的扩口装置，其特征在于，所述夹持机构包括：夹持驱动件、第一夹块和第二夹块；

其中，所述第一夹块设置于所述基座上，所述第二夹块与所述夹持驱动件相连；

所述夹持驱动件，用于驱动所述第二夹块靠近所述第一夹块以夹持所述柔性管，或远离所述第一夹块以解除对所述柔性管的夹持。

10.根据权利要求9所述的扩口装置，其特征在于，所述第一夹块和所述第二夹块两者均设有避位槽；

所述避位槽设置于所述第一夹块和所述第二夹块靠近所述气膜扩口头的一侧，且与所述气膜扩口头相对。

11.根据权利要求9所述的扩口装置，其特征在于，所述第一夹块和所述第二夹块两者中，至少一者上设有夹持槽，所述夹持槽的延伸方向与所述气膜扩口头的轴心线延伸方向一致，所述夹持槽用于容纳所述柔性管。

12.根据权利要求9所述的扩口装置，其特征在于，所述夹持驱动件和所述第二夹块的数量均为两个；

两个所述第二夹块沿所述气膜扩口头的轴心线延伸方向依次设置；

所述夹持驱动件与所述第二夹块一一对应设置。

13.根据权利要求1所述的扩口装置，其特征在于，所述扩口件还包括：连接座，所述连接座与所述扩口驱动件相连；

所述气膜扩口头的数量为多个，多个所述气膜扩口头在所述连接座上沿第一方向依次间隔设置；其中，所述第一方向为垂直于所述气膜扩口头轴心线的方向。

14.一种用于形成柔性管的扩口端部的系统，其特征在于，所述系统包括：压缩气体提供器，以及权利要求1至13任一项所述的扩口装置；

所述压缩气体提供器，用于向所述扩口装置的扩口件提供具有预设温度和预设压力的压缩气体，以使所述气膜扩口头的周向形成所述气膜层；

其中，所述预设温度为所述柔性管的最大耐受温度的1/3～2/3，所述预设压力为0.4MPa～0.6MPa。

15.一种扩口方法，其特征在于，采用权利要求1至13任一项所述的扩口装置对柔性管的端部进行扩口，包括：

提供具有预设温度和预设压力的压缩气体，以使所述扩口装置的气膜扩口头的周向形成气膜层；

驱动所述气膜扩口头至少部分伸入所述柔性管。

16.根据权利要求15所述的扩口方法，其特征在于，所述气膜扩口头在所述柔性管内停留预设时间。

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